Ymchwil ar dechnolegau allweddol ar gyfer canfod maint grawn yn seiliedig ar dechnoleg amrywio laser

Mae cynhyrchu grawn yn ddiwydiant sylweddol yn amaethyddiaeth Tsieina, ac mae canfod maint grawn yn un o'r agweddau mwyaf sylfaenol a hanfodol mewn rheoli grawn a rheoli rhestr eiddo. Mae canfod maint grawn traddodiadol yn dibynnu'n bennaf ar ddulliau pwyso, sydd â diffygion megis cywirdeb isel, effeithlonrwydd gwaith isel, ac ymyrraeth gormodol â llaw. Gyda datblygiad parhaus technoleg, mae dulliau canfod maint grawn newydd wedi dod i'r amlwg, gan ddarparu posibiliadau ar gyfer gwella cywirdeb ac effeithlonrwydd canfod grawn. Mae'r papur hwn yn cynnig cynllun canfod maint grawn yn seiliedig ar synhwyrydd amrywio laser i gyflawni mesur cyflym, cywir ac awtomataidd o gyfaint pentwr grawn a chyfrifo maint.

Js

1. Cynllun canfod maint grawn yn seiliedig ar dechnoleg amrywio laser

Egwyddor ①technegol

Mae synhwyrydd pellter laser yn ddull mesur sy'n seiliedig ar y rhyngweithio rhwng ymbelydredd ysgafn a mater. Gan ddibynnu ar benodolrwydd tonfedd laser a nodweddion lluosogi llinol trawstiau laser, gall adlewyrchu gwybodaeth bellter gwrthrychau targed yn gywir. Felly, gwnaethom ddewis technoleg amrywio laser ar gyfer mesur cyfaint pentyrrau grawn.

Offer Measurement

Yr offer craidd ar gyfer canfod maint grawn yw'r rhychwant amrediad laser a'r camera. Mae'r Laser RangeFinder yn gyfrifol am fesur uchder a hyd y pentwr grawn, tra bod y camera'n cael ei ddefnyddio i ddal siâp tri dimensiwn y pentwr grawn ar gyfer prosesu algorithmig dilynol.

Proses ③measurement

Mae'r broses fesur yn cynnwys tri cham: aliniad awtomatig y rhychwant amrediad laser a chamera, sganio laser, a ffotograffiaeth camera. Mae'r broses benodol fel a ganlyn:

(1) Mae'r Laser RangeFinder yn perfformio sganio laser wrth recordio data o'r ardal sydd wedi'i sganio;
(2) mae'r camera'n cyfleu delweddau o'r ardal sydd wedi'i sganio;
(3) Mae'r data mesur a gafwyd yn cael ei brosesu trwy algorithmau i bennu cyfaint y pentwr grawn.

Mewn gweithrediadau mesur gwirioneddol, gan fod yna lawer o ffactorau sy'n effeithio ar gywirdeb, mae angen i ni reoli'r amgylchedd mesur i leihau gwallau mesur. Mae'r prif fesurau rheoli yn cynnwys:

(1) sicrhau amgylchedd mesur glân a sych er mwyn osgoi ymyrraeth fel myfyrdodau wrth sganio;
(2) osgoi ymyrraeth o olau amgylchynol gymaint â phosibl, y gellir ei gyflawni trwy ddefnyddio byrddau cysgodi, ac ati;
(3) Defnyddio rhychwant a chamerâu laser manwl uchel i wella cywirdeb mesur.

Prosesu ④algorithm

Ar ôl cael y data o sganio laser a ffotograffiaeth camera, mae angen i ni berfformio prosesu algorithmig i gael gwerth cyfaint y pentwr grawn. Yn yr arbrawf, gwnaethom ddefnyddio dull hidlo canolrif addasol i gael gwared ar sŵn a chyfrifo cyfaint y pentwr grawn trwy ailadeiladu delwedd tri dimensiwn.

2. Dadansoddiad o ganlyniadau arbrofol

I wirio cywirdeb ac effeithlonrwydd y cynllun canfod maint grawn yn seiliedig ar synhwyrydd laser, gwnaethom gynnal arbrofion. Roedd y gwrthrych mesur yn bentwr o 20 tunnell o ŷd. Dangosodd y canlyniadau arbrofol fod gan y cynllun gywirdeb cyfrifo uchel, sefydlogrwydd a dibynadwyedd, ac y gallai gyfrifo gwerth cyfaint y pentwr grawn yn gyflym ac yn gywir. Roedd y gwall cywirdeb yn llai na 2%.

3. Nghasgliad

Mae gan y cynllun canfod maint grawn sy'n seiliedig ar fodiwl pellter laser nodweddion cywirdeb uchel, effeithlonrwydd uchel, ac awtomeiddio, sy'n addas ar gyfer canfod maint a rheoli rhestr eiddo grawn o wahanol fathau o bentyrrau grawn. Mewn cymwysiadau ymarferol yn y dyfodol, byddwn yn gwneud y gorau o'r cynllun hwn ymhellach i addasu'n well i'r anghenion rheoli grawn o dan amrywiol amgylcheddau cymhleth.